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如图,EF与GH间为一无场区.无场区左侧A、B为相距为d、板长为L的水平放置的平...

如图,EF与GH间为一无场区.无场区左侧A、B为相距为d、板长为L的水平放置的平行金属板,两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场,其中A为正极板.无场区右侧为一点电荷形成的电场,点电荷的位置O也为圆弧形细圆管CD的圆心,圆弧半径为R,圆心角为120°,O、C在两板间的中心线上,D位于GH上.一个质量为m、电量为q的带正电粒子以初速度v沿两板间的中心线射入匀强电场,粒子出匀强电场经无场区后恰能进入细圆管,并作与管壁无碰撞的匀速圆周运动.(不计粒子的重力、管的粗细)
则:
(1)O处点电荷的带电量______
R3Kq
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根据粒子进入细管,由几何关系求出粒子射出电场时的偏转角,粒子进入细管后做匀速圆周运动,利用平抛运动的知识即可. 【解析】 (1)由几何关系可知,粒子射出匀强电场的偏转角为30°,设O处点电荷的带电量为Q,粒子进入细管的速度为V, 可得; 粒子进入细管后受到点电荷Q的库仑力作匀速圆周运动, 有: 得:Q= (2)设板间加的电压为U,射出匀强电场时的竖直方向速度为VY 可得:VY=Vtan30° 又 联立得:U= 答案为:,
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考点分析:
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(1)小球静止时,细线的拉力大小
(2)现给小球以速度,要使得小球在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动,小球在整个圆周运动中的最小速度多大?
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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